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MOP - Dirección de Vialidad - Laboratorio Nacional
ADHERENCIA
SUPERFICIAL
Daniel Gálvez Muñoz
Subdepartamento de Auscultaciones y Prospecciones
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10/06/2015
¿Por qué es importante?
Confortable
Pavimento
Duradero
Seguro
Geometría
GEOMETRIA:
•Curvatura
•Pendiente
•Singularidades
Superficie
SUPERFICIE:
•Aspereza de la Superficie
•Aspereza de los Agregados
•Agua superficial
•Presencia de Contaminantes.
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DEFINICIÓN DE ADHERENCIA
SUPERFICIAL
Se define Adherencia Superficial como “la habilidad de
movilizar las fuerzas de fricción del contacto entre neumático
y pavimento por efecto de las solicitaciones inducidas por el
proceso de conducción, tales como aceleración, frenadas y
virajes”.
La adherencia permite que el vehículo conserve en todo
momento su trayectoria, especialmente en los virajes.
Contribuye a reducir las distancias de frenado .
Favorece las maniobras de recuperación de la trayectoria.
Factores que afectan la Adherencia
VEHÍCULO:
•Peso del Vehículo
•Presión de Inflado
•Tipo de Neumático
•Dibujo del Neumático
•Velocidad
SUPERFICIE:
•Aspereza de la Superficie
•Aspereza de los Agregados
•Presencia de Agua
•Presencia de Contaminantes
•Temperatura
ADHERENCIA
GEOMETRIA:
•Curvatura
•Pendiente
•Singularidades
CLIMA:
•Temperatura del Aire
•Precipitaciones
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Textura superficial de un pavimento
• Corresponde a la geometría más fina del perfil de un camino
Clasificación de la Textura Superficial
Fina - Áspera
Gruesa - Áspera
SUPERFICIE
Fina - Pulida
CLASES DE TEXTURA
MACRO
MICRO
A
GRUESA
ASPERA
B
GRUESA
PULIDA
C
FINA
ASPERA
D
FINA
PULIDA
Gruesa - Pulida
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Concepto de Micro Textura
• Característica propia del árido expuesto sobre la superficie de
los pavimentos
pavimentos..
• Proporciona el contacto directo entre el neumático y pavimento
pavimento..
• La Micro textura debe proveer al pavimento el roce necesario
para obtener una adecuada resistencia al deslizamiento a baja
velocidad ( ≤50 km/hr)
km/hr)..
• Estas pequeñas protuberancias que forman la micro textura
textura,,
permiten la penetración de la película de agua entre el
neumático y el pavimento permitiendo una adherencia
adecuada..
adecuada
• La resistencia al deslizamiento a baja velocidad
velocidad,, depende
principalmente de la dureza del agregado fino
fino,, es decir que la
superficie no debería pulirse bajo la acción del tráfico
tráfico..
Concepto de Macro Textura
• La textura influye directamente en la capacidad del
pavimento de evacuar el agua de la interfase neumático
neumático-pavimento, y de forma indirecta, en el valor del coeficiente
de rozamiento del pavimento
pavimento..
• Es una de las características determinante en el nivel de
ruido del tráfico
tráfico..
• En el aspecto económico influye en el consumo de
gasolina y en el deterioro de los vehículos
vehículos..
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Concepto de Macro Textura
• El objetivo de la macro textura es ofrecer una adecuada
resistencia a altas velocidades sobre pavimentos mojados,
permitiendo desplazar el agua de tal manera que el neumático
esté en contacto directo con el pavimento
pavimento..
• Depende del tamaño máximo de los agregados y de la
composición de la mezcla
mezcla..
• Es necesaria para una adecuada resistencia al deslizamiento en
velocidad media y elevada (> 60 kph) con pavimento mojado
• Mejora la visibilidad y propiedades ópticas del pavimento al
reducir las proyecciones de agua
agua..
La Resistencia al Deslizamiento (RD)
• La Resistencia al Deslizamiento es una propiedad del
pavimento que describe su grado de adherencia
adherencia..
• Es una fuerza resultante de la interacción del neumático
con el pavimento y la interfase existente entre ellos
ellos..
• Se describe mediante el coeficiente de resistencia al
deslizamiento (CRD)
(CRD)..
CRD = ΣFhorizontal / Σ FVertical
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La Resistencia al Deslizamiento (RD)
Para lograr una adecuada resistencia al deslizamiento se
deben considerar los siguientes factores
factores::
a) Una adecuada macro textura, que facilite el drenaje y el
desplazamiento del volumen de agua entre el neumático y
el pavimento
pavimento..
b) Un adecuada micro textura, que contenga partículas duras
de alta resistencia al pulimiento
pulimiento..
c) La dosis de cemento o ligante bituminoso según sea el
caso, debe asegurar una fuerte adherencia entre los
agregados evitando su desprendimiento de la superficie
de rodado
rodado..
La Resistencia al Deslizamiento (RD)
d) La textura debe conservarse durante largo tiempo
tiempo..
e) Al frenar el vehículo o realizar cierta maniobra se
debe obtener la máxima adherencia de contacto
entre los neumáticos
neumáticos..
f) En las curvas, las reacciones transversales del
pavimento, deben mantener al vehículo sobre una
trayectoria precisa, y que no se produzca
deslizamiento..
deslizamiento
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PROBLEMAS ASOCIADOS
Ruido
El ruido es generado por los neumáticos sobre superficies de
textura profunda
profunda.. El ruido del roce entre el neumático y el
pavimento es directamente proporcional a la eficacia de esa
resistencia al deslizamiento a altas velocidades
velocidades..
Rocío
El problema de las salpicaduras que lanzan las ruedas de
vehículos a alta velocidad, especialmente vehículos pesados,
aumenta su importancia a medida que aumenta la intensidad
del tránsito
tránsito.. Se produce una disminución de la visibilidad, por
causa del salpicamiento de agua cuando el camino está en
presencia de lluvia
lluvia..
PROBLEMAS ASOCIADOS
Hidroplaneamiento
En este caso los neumáticos pierden contacto con la
superficie del pavimento y literalmente flotan sostenidos
por el empuje hidrodinámico de la película del agua
agua..
Para evitar este fenómeno se hace indispensable la
presencia de una macrotextura adecuada en la superficie
de rodado, en que su función es permitir la ruptura y la
rápida evacuación de la película de agua bajo el efecto de
la presión de los neumáticos
neumáticos..
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PROBLEMAS ASOCIADOS
Velocidad
Cuando la velocidad aumenta se aprecia en general una
tendencia a la disminución del coeficiente de roce, que
depende en parte de los estados de los neumáticos y del
estado superficial de la carpeta de rodado
rodado..
EQUIPOS DE MEDICIÓN DE LA RD
SCRIM
(Rueda Inclinada)
GRIPTESTER
(Rueda Bloqueada)
PENDULO
BRITANICO
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EQUIPOS DE MEDICIÓN DE MACRO TEXTURA
En Chile existen diversos equipos de medición de textura.
PERFILÓMETRO LASER
CÍRCULO DE ARENA
Procedimiento ensaye Mancha de Arena
Corta viento
Probeta
graduada
graduad
a
Enrasador
Regla graduada
escobilla
Arena
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REQUISITO GRANULOMÉTRICO DE LA
ARENA
Arena tipo 80-100: Arena que pasa por la malla 80 y
es retenida en la malla 100.
Arena tipo 100-200: Arena que pasa por la malla 100 y es
retenida en la malla 200.
Se requiere que la arena sea de río , lavada y secada
secada..
Procedimiento ensaye Mancha de Arena
Limpieza del
área de trabajo
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Procedimiento ensaye Mancha de Arena
Colocar la arena en
la superficie
Procedimiento ensaye Mancha de Arena
Proceder a
enrasar
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Procedimiento ensaye Mancha de Arena
17 cm
17.5 cm
asfalto
19 cm
Medición de
diámetros
18 cm
H equiv. =0.99
Textura profunda
Procedimiento ensaye Mancha de Arena
-Vertir un volumen de arena determinado
-Con un enrasador de cara circular y plana de goma se procede a
realizar movimientos circulares sobre la arena
-Generar un círculo lo suficientemente simétrico
simétrico,, hasta que dicha
arena rellene todas las depresiones de la superficie
superficie..
-Realizar 4 mediciones del diámetro del círculo generado
generado..
-Calcular el promedio en mm.
mm.
H
DIÁMETRO
V
D
H=
4 ⋅V
π ⋅D
2
= Profundidad media de textura
superficial (mm).
= Volumen de Arena utilizada
utilizada,, en
(ml)
(ml)
= Diámetro promedio del área
cubierta por la arena (cm)
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Consideraciones del ensaye
Previamente se debe realizar una inspección visual a
modo de determinar los sectores homogéneos en los que
se realizará el ensaye
ensaye..
La superficie a auscultar debe encontrase seca y limpia
de lo contrario hay que proceder a secar y remover la
suciedad del lugar
lugar.. Esta área debe ser de
aproximadamente 50 cm de diámetro
diámetro..
Es ideal proteger contra el viento con algún dispositivo
dispositivo,, a
modo de generar una barrera que impida que el viento
esparza la arena depositada sobre el pavimento
pavimento..
Clasificación a nivel Internacional
Tipo de Textura
Textura muy fina
(No deben utilizarse)
Textura fina
(Zonas urbanas de baja velocidad)
Textura media
(Velocidades entre 80 y 120 km/h)
Textura profunda
(Velocidades mayores a 120 Km/h)
Textura muy profunda
(Curvas peligrosas, alta precipitación)
H (profundidad
media) mm
< 0.2
0.2 < H < 0.4
0.4 < H < 0.8
0.8 < H < 1.2
1.2 < H
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Tabla de resultados de ensaye
MACRO TEXTURA SUPERFICIAL (Ens aye de la Mancha de Ar ena)
CAM INO :
HORA
:
SECTOR :
FECHA :
CLIMA
:
TRAMO
KM
:
Pista
Huella
Diám e tr o 1 Diám etro 2 Diám etr o 3 Diám etro 4 Prom edio
Clasif.
He q (m m )
(cm )
(cm )
(cm )
(cm )
(cm )
Textur a
Obs er vaciones
PERFILÓMETROS LÁSER
• Se emite un rayo
sobre un punto del
pavimento y
mediante un
receptor situado en
un ángulo respecto
al láser se
determina la altura
de dicho punto.
Laser
Detector
de Posición
Lente
λ
V
Rango de
Medición
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PERFILÓMETROS LÁSER
SMTD (Sensor measured texture depth
depth):
): Error cuadrático medio
de la longitud Base.
Longitud Base
PERFILÓMETROS LÁSER
• La MPD (Mean Profile Depth
Depth)) ISO corresponde al
promedio de los máximos que se obtienen en las 2
mitades de la longitud base
base..
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PERFILÓMETRO MULTILÁSER
Lado copiloto
Lado conductor
Acelerómetro
Textura
Regularidad
Acelerómetro
Textura
Regularidad
PERFILÓMETRO MULTILÁSER
Para medición del perfil longitudinal, el MLP mide los siguientes
parámetros, en sentido de avance del vehículo:
•Distancia vertical entre la barra del perfilómetro y la superficie
del pavimento.
•Aceleración vertical de la barra del perfilómetro
perfilómetro..
•Tiempo y distancia de lectura de los parámetros anteriores.
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PERFILÓMETRO MULTILÁSER
950 mm
Textura
Textura
El MLP mide la macrotextura en la huella del pasajero y
en el centro
centro.. Cada 7 .2 mm de recorrido el MLP mide la
distancia vertical entre la barra del perfilómetro y la
superficie del pavimento
pavimento..
Control receptivo: Coef
Coef.. de Fricción
Mezclas asfálticas y Pavimentos de Hormigón
Contratos Tradicionales
Contratos Concesionados
Sectores sin singularidades
SCRIM
(SFC)
Min. 0.4
PÉNDULO
BRITÁNICO TRR
Min. 55
Sectores con singularidades
Min. 0.55
Min. 65
Descripción del sector:
Sectores sin singularidades: Sectores rectos, sin restricciones señalizadas.
Sectores con singularidades: Sectores con curvas de radio inferior a 100 m, pendientes
mayor o igual a 10%, aproximación a intersecciones, intersecciones, aproximación a
semáforos y a señalización de prioridad, ramales.
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Control receptivo: Coef
Coef.. de Fricción
Mezclas asfálticas y Pavimentos de Hormigón
Contratos Concesionados
Control 1 vez al año
Cumplimiento obligatorio de los umbrales reparaciones
reparaciones..
Medición continua incluyendo singularidades
El equipo patrón de medición es el SCRIM
Evaluación en tramos de 200 m. o fracción de inicio o término del
tramo..
tramo
Control receptivo: Macro textura
Mezclas asfálticas y Pavimentos de Hormigón
Contratos Tradicionales
Contratos Concesionados
E N S A Y E
M a c r o t e x t u r a t o d o t ip o d e
s u p e r fic i e d e r o d a d u r a
E X IG E N C IA
M ín im o 0 .6 m m
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Control receptivo: Macro textura
Mezclas asfálticas y Pavimentos de Hormigón
Contratos Tradicionales
Cumplimiento obligatorio de los umbrales reparaciones.
Control de preferencia dentro de un plazo de cuatro meses de dado el tránsito.
Ensaye patrón: Mancha de arena. Cuatro mediciones por km y por pista
Se puede efectuar medición continua con perfilómetro láser para definir sectores
homogéneos en textura. Si se utiliza ésta metodología de medición se efectuarán
4 mediciones de la mancha de arena por sector homogéneo.
La D.V. podrá homologar otros equipos estableciendo los umbrales específicos.
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